ACPI

5/9/2018 ACPI - slidepdf.com

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ACPI ± la siguiente generación en administración de energía

La especificación ACPI fue desarrollada para permitir la gestión de todos los recursos

hardware directamente por el sistema operativo.

Las carencias bien documentadas de APM condujeron a una nueva iniciativa, conCompaq, Intel, Microsoft, Phoenix y Toshiba uniendo sus fuerzas para crear una nueva

especificación de administración de energía : ACPI. Actualmente en la Versión 2.0,Revisión 1.5, ACPI mejora muchos de los defectos de APM al ofrecer un interfaz

comprensivo de gestión para todos los dispositivos del sistema.

Total independencia de la plataf orma

ACPI es una especificación industrial abierta que define interfaces estándar para hardware

y software que pueden ser usadas por el sistema operativo para realizar tareas deconfiguración y administración de energía. La especificación puede ser dividida en dos

partes principales : la implementación ACPI a nivel de BIOS y hardware, y lafuncionalidad ACPI incorporada en el sistema operativo, normalmente conocida por

OSPM (Operating System - directed Power Management, Administración directa de

energía - Sistema Operativo).

Esta estructura en dos niveles destaca una de las más importantes diferencias entre ACPI

y APM: mientras que la administración de energía bajo APM es controlada por la BIOS,ACPI asigna esta tarea al sistema operativo. (La función de la BIOS en ACPI se

examinará más adelante).

Con el fin de hacer hacer de ACPI una especificación mas apetecible para los fabricantesde placas bases, tarjetas de expansión y periféricos, la especificación define un sistema de

los lenguajes complementarios. AML (ACPI Machine Language - Lenguaje máquinaACPI) es un pseudo código binario que usa el driver ACPI en el sistema operativo.

Debido a que la mayoría de los fabricantes son reacios a definir objetos hardware y sus propiedades en un críptico código binario, la especificación ACPI incluye también el

lenguaje más humano ASL (ACPI Source Language - Lenguaje Fuente ACPI). Losdispositivos ACPI se definen de esta manera como descripciones en ASL, que se

convierten más tarde a algo entendible por la máquina por medio de un compilador ASL.

La función de la BIOS en ACPI es detectar todos los dispositivos hardware locales yobtener la información relevante almacenada en ASL. Después de convertir esta



información a AML, la BIOS copia los datos en tablas y registros que son accesibles por el sistema operativo. Desde este punto en adelante,la BIOS simplemente espera en

segundo plano a que un nuevo dispositivo del sistema se conecte.

Como funciona ACPI

Como se mencionó antes, la responsabilidad de gestionar los dispositivos del sistema enACPI es responsabilidad exclusiva del sistema operativo. Este enfoque ofrece varias

ventajas importantes sobre APM, donde la gestión de energía se realiza a través de laBIOS. Uno de los beneficios más obvios es el hecho de que el sistema operativo tiene un

mayor conocimiento acerca del estado del sistema que la BIOS - esta última tan sólo puede monitorizar la interrupción del tráfico para decidir si el sistema está activo o no.

Debido a que este método no siempre es capaz de detectar procesos de servidor ensegundo plano, puede obligar a dormir a un sistema cuando alguno de estos procesos esté

aún activo.

En cambio, el sistema operativo es plenamente consciente de toda la actividad delsistema.

Aquí también, ACPI ofrece un rango de opciones más flexible que APM. Primero, la

especificación deficne cuatro estados globales del sistema, denominados de G0 a G3. Elmás avanzado de los cuatro, G3 o 'Apagado mecánico', es equivalente a tener el

ordenador totalmente apagado. G2, o 'Apagado software', puede ser iniciado por elsistema operativo o presionando el botón de power o la tecla de sleep. En el estado G1, o

'Durmiendo', el ordenador parece estar apagado pero puede ser puesto rápidamente enfuncionamiento, mientras que G0 o 'Trabajando' es el modo normal de funcionamiento.

La innovación más importante en la especificación ACPI es el rango de opciones de

administración de energía disponibles en el modo 'Trabajando' (G0). Si, por ejemplo, elordenador está esperando una entrada desde el teclado, el sistema operativo puede reducir

la velocidad del procesador para minimizar el consumo de energía y aumentar la duracióndel procesador. Todos los dispositivos que no están en uso en un momento dado, como

por ejemplo el CD o el disco duro, pueden ser desactivados a uno de los modos de ahorrode energía.

Al contrario que en APM, donde las medidas de ahorro de energía se inician sólamente

por tiempo de espera, ACPI asigna los estados del sistema en función de la actual

utilización del sistema. Como consecuencia, ACPI puede ser instalado en servidores, loque lo hace particularmente interesante para ISPs y cualquier otra organización con redesde servidores de gran tamaño. Los fabricantes de hardware también pueden influir en la

forma en la que el sistema asigna los estados de ahorro de energía. Para los periféricos,ACPI define cuatro estados de energía distintos, D0 a D3. Al igual que en los estados del

sistema globales, un número mayor implica un mayor ahorro de energía y un mayor tiempo de recuperación del sistema.



Los estados de los dispositivos pueden ser refinados aún más usando una gama de hasta16 estados definidos por los respectivos fabricantes de hardware.

Desarrollos actuales

Aunque es una solución efectiva sobre el papel, ACPI todavía tiene problemas que

solucionar. En la revisión 2.0, la especificación ACPI no está exenta de errores. De hecho,la falta de claridad ha hecho que muchos ordenadores dispongan de una BIOS ACPI que

no funciona con los drivers del sistema operativo. La última versión de lasespecificaciones, publicada en Marzo del 2002, es un intento de clarificar muchas de estas

'áreas grises'. Queda por ver si los fabricantes actualizarán las BIOS de sus placas basesantiguas.

Las cosas parecen ir mejor en el aspecto del sistema operativo, ya que Intel ha publicado

un intérprete de ACPI AML y drivers ACPI bajo la Licencia Pública GNU. Como

consecuencia, muchos fabricantes están integrando ACPI en sus productos.

Acerca del Hardware

Los fabricantes de hardware no están trabajando únicamente en soluciones software parareducir el consumo de energía, también trabajan en el hardware en sí.

Para la mayoría de los usuarios de PCs, la administración de energía es una cuestión

exclusivamente de la BIOS o del software. Pocos consideran al hardware en sí como partede la ecuación. Lo cual es extraño, considerando que son los componentes del sistema los

que consumen la energía. La mayoría de los fabricantes de hardware, sin embargo, sonmás conscientes del papel que juegan sus productos. Muchos de ellos están gastando

tiempo y recursos para encontrar nuevas formas de reducir el consumo en sus productos.

Disminuyendo el voltaje

Uno de los desarrollos más importantes es el surgimiento de las tecnologías de bajo

voltaje. Muchos dispositivos cuyos anteriores requerimientos de energía eran de variosvoltios ahora operan en el rango de milivoltios. Gran parte del ímpetu de esta nueva

tecnología se debe más al deseo de racionalizar el diseño de las placas base que al hechode reducir el consumo. Las placas bases modernas son todavía relativamente complejas,

ya que suministran una amplia gama de voltajes a los distintos componentes del sistema :de 1.1 a 1.8 voltios para el procesador, 2.5 voltios para la memoria, 5 voltios para la

controladora IDE, así como diferentes voltajes para el bus PCI y el bus ISA.



El problema se agrava con la última generación de tarjetas gráficas, cuyas necesidades de

energía son una gran fuente de consumo para los limitados recursos de las placas base. Sitodos los componente pudiesen reducirse a unos voltages menores estandarizados, sería

posible desarrollar placas bases mucho más simples con unos requerimiento de energía

mucho menores.

Marcando la pauta

Algunos fabricantes están realizando progresos en esta dirección. Intel, por ejemplo, está

reduciendo continuamente los voltajes en sus procesadores. De nuevo, este desarrollo está principalmente motivado por consideraciones técnicas. Al igual que con todos los

conductores eléctricos, los niveles de resistencia dentro de la CPU están directamenterelacionados con la temperatura. Si aumenta la temperatura, aumenta la resistencia.

Debido a que para conseguir altas velocidades de reloj son necesarios niveles bajos de

resistencia, los diseñadores de chips se ven forzados a reducir los voltajes para eliminar ladisipación y conseguir los niveles de rendimiento deseados.

Otra iniciativa dirigida a reducir el voltaje es el ATA Serie, un substituto evolucionario para el interfaz de almacenamiento paralelo ATA. En contraste con los adaptadores ATA

existentes, que trabajan a 5 voltios, el ATA Serie trabaja a 250 milivoltios, veinte vecesmenos que las necesidades actuales de consumo. No es sorprendente que el ATA serie

esté siendo apoyado por fabricantes de discos duros y por fabricantes de portátiles.

Se espera que las nuevas tecnologías de ahorro de energía se apliquen también a otroscomponentes del sistema. Los principales candidatos son la memoria y nuevos buses que

reemplazarían a los buses PCI y USB.

Una forma bastante efectiva de reducir el consumo es simplemente quitar todos losdispositivos innecesarios. Intel, por ejemplo, ha estado cuestionando la necesidad de los

puertos series y paralelos ahora que USB está consolidado. Quitando estos puertos, losfabricantes podrían deshacerse de la circuitería asociada y crear espacio para nuevas y

mas eficientes tecnologías.



ACPI Abreviatura para Advanced Configuration and Power Interface (Configuración Avanzada eInterfaz de Energía), un estándar industrial abierto co-desarrollado por Compaq, Intel,

Microsoft, Phoenix y Toshiba como substituto de APM y detección de dispositivos Plugand Play(-> PNPBIOS).

Lenguaje máquina ACPI (->) AML

Lenguaje fuente ACPI (->) ASL

Advanced Configuration and Power Interface (->) ACPI

Advanced Power Management (->) APM

AML Abreviatura de ACPI Machine Language (Lenguaje máquina ACPI), un pseudocódigo binario usado para definir un ordenador y sus características. El código AML es compilado

desde las definiciones de objetos escritas en Lenguaje Fuente ACPI (-> ASL).

APM Abreviatura de Advanced Power Management(Gestión Avanzada de Energía), la tecnología

estándar usada en la mayoría de las antiguas versiones de BIOS. Está siendo reemplazada por (->) ACPI.

ASL Abreviatura ACPI Source Language (Lenguaje Fuente ACPI), el lenguaje de programaciónequivalente de AML. Usado por los desarrolladores de hardware para definir componentes

del sistema gestionados bajo (->) ACPI.

Environmental Protection Agency (->) EPA

EPA Abreviatura de Environmental Protection Agency (Agencia de ProtecciónMedioambiental), una agencia del gobierno de los EEUU que desarrolla y hace cumplir

reglas sobre las leyes medioambientales existentes. Los programas de la EPA incluyen undiseño de certificaciones para productos protectores del medio ambiente.

OSPM Abreviatura para Administración de energía dirigida por el Sistema Operativo, un sistemade administración de energía controlado por el sistema operativo. Reemplazado por el



método basado en BIOS usado en (->) APM.

PNPBIOS Abreviatura para Plug and Play BIOS, un tipo especial de BIOS capaz de detectar yconfigurar dispositivos Plug and Play.

Pentium III M, Pentium 4 M Procesadores Intel que incluyen la tecnología SpeedStep y Ultra Low Volt para un usomóvil.

Power Now Tecnología de administración de energía usada en procesadores AMD.

SpeedStep Tecnología de administración de energía usada en los procesadores Intel.

Ultra Lo

w Vo

lt Voltaje ultra-bajo. Tecnología disponible en los procesadores portátiles Intel que trabajan aun voltaje muy reducido.

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